In 2020 is meer as 'n biljoen skyfies wêreldwyd vervaardig, wat gelykstaande is aan 130 skyfies wat deur elke persoon op die planeet besit en gebruik word.Tog toon die onlangse skyfietekort steeds dat hierdie getal nog nie sy boonste limiet bereik het nie.
Alhoewel skyfies reeds op so 'n groot skaal vervaardig kan word, is dit nie 'n maklike taak om dit te vervaardig nie.Die proses om skyfies te vervaardig is kompleks, en vandag sal ons die ses mees kritieke stappe dek: afsetting, fotoweerstandbedekking, litografie, ets, ioon-inplanting en verpakking.
Afsetting
Die afsettingstap begin met die wafer, wat gesny word uit 'n 99,99% suiwer silikonsilinder (ook genoem 'n "silikon ingot") en gepoleer tot 'n uiters gladde afwerking, en dan word 'n dun film van geleier-, isolator- of halfgeleiermateriaal neergesit. op die wafer, afhangende van die strukturele vereistes, sodat die eerste laag daarop gedruk kan word.Hierdie belangrike stap word dikwels na verwys as "afsetting".
Soos skyfies kleiner en kleiner word, word drukpatrone op wafers meer kompleks.Vooruitgang in afsetting, ets en litografie is die sleutel om skyfies steeds kleiner te maak en sodoende die voortsetting van Moore se wet aan te dryf.Dit sluit innoverende tegnieke in wat nuwe materiale gebruik om die afsettingsproses meer presies te maak.
Fotoweerstandbedekking
Wafers word dan bedek met 'n fotosensitiewe materiaal genaamd "fotoresist" (ook genoem "fotoresist").Daar is twee tipes fotoweerstande - "positiewe fotoweerstande" en "negatiewe fotoweerstande".
Die belangrikste verskil tussen positiewe en negatiewe fotoresists is die chemiese struktuur van die materiaal en die manier waarop die fotoresist op lig reageer.In die geval van positiewe fotoweerstande, verander die area wat aan UV-lig blootgestel word van struktuur en word dit meer oplosbaar, wat dit dus voorberei vir ets en afsetting.Negatiewe fotoweerstandstowwe, aan die ander kant, polimeriseer in die areas wat aan lig blootgestel word, wat dit moeiliker maak om op te los.Positiewe fotoresists word die meeste in halfgeleiervervaardiging gebruik omdat hulle hoër resolusie kan bereik, wat hulle 'n beter keuse maak vir die litografiestadium.Daar is nou 'n aantal maatskappye regoor die wêreld wat fotoresists vir halfgeleiervervaardiging vervaardig.
Fotolitografie
Fotolitografie is deurslaggewend in die chip-vervaardigingsproses omdat dit bepaal hoe klein die transistors op die chip kan wees.Op hierdie stadium word die wafels in 'n fotolitografiemasjien geplaas en aan diep ultravioletlig blootgestel.Baie keer is hulle duisende kere kleiner as 'n sandkorrel.
Lig word op die wafer geprojekteer deur 'n "maskerplaat" en die litografie-optika (die lens van die DUV-stelsel) krimp en fokus die ontwerpte stroombaanpatroon op die maskerplaat op die fotoresist op die wafer.Soos voorheen beskryf, wanneer die lig die fotoweerstand tref, vind 'n chemiese verandering plaas wat die patroon op die maskerplaat op die fotoweerstandlaag afdruk.
Om die blootgestelde patroon presies reg te kry, is 'n moeilike taak, met deeltjie-interferensie, breking en ander fisiese of chemiese defekte wat in die proses moontlik is.Daarom moet ons soms die finale blootstellingspatroon optimaliseer deur die patroon op die masker spesifiek reg te stel om die gedrukte patroon te laat lyk soos ons dit wil hê.Ons stelsel gebruik "berekeningslitografie" om algoritmiese modelle te kombineer met data van die litografiemasjien en toetswafels om 'n maskerontwerp te produseer wat heeltemal verskil van die finale blootstellingspatroon, maar dit is wat ons wil bereik, want dit is die enigste manier om die gewenste blootstellingspatroon.
Ets
Die volgende stap is om die afgebreekte fotoweerstand te verwyder om die verlangde patroon te openbaar.Tydens die "ets"-proses word die wafer gebak en ontwikkel, en van die fotoresist word afgewas om 'n oopkanaal 3D-patroon te openbaar.Die etsproses moet geleidende kenmerke presies en konsekwent vorm sonder om die algehele integriteit en stabiliteit van die skyfiestruktuur te benadeel.Gevorderde etstegnieke laat skyfievervaardigers toe om dubbele, viervoudige en spasieergebaseerde patrone te gebruik om die klein afmetings van moderne skyfieontwerpe te skep.
Soos fotoresists, word ets in "droë" en "nat" tipes verdeel.Droë ets gebruik 'n gas om die blootgestelde patroon op die wafer te definieer.Nat ets gebruik chemiese metodes om die wafer skoon te maak.
'n Skyfie het dosyne lae, so ets moet noukeurig beheer word om te verhoed dat die onderliggende lae van 'n meerlaagskyfiestruktuur beskadig word.As die doel van ets is om 'n holte in die struktuur te skep, is dit nodig om te verseker dat die diepte van die holte presies reg is.Sommige skyfieontwerpe met tot 175 lae, soos 3D NAND, maak die etsstap besonder belangrik en moeilik.
Ioon inspuiting
Sodra die patroon op die wafer geëts is, word die wafer gebombardeer met positiewe of negatiewe ione om die geleidende eienskappe van 'n deel van die patroon aan te pas.As 'n materiaal vir wafers is die rou materiaal silikon nie 'n perfekte isolator of 'n perfekte geleier nie.Silikon se geleidende eienskappe val iewers tussenin.
Om gelaaide ione in die silikonkristal te rig sodat die vloei van elektrisiteit beheer kan word om die elektroniese skakelaars te skep wat die basiese boustene van die skyfie, die transistors, is, word "ionisasie" genoem, ook bekend as "iooninplanting".Nadat die laag geïoniseer is, word die oorblywende fotoresist wat gebruik word om die ongeëste area te beskerm, verwyder.
Verpakking
Duisende stappe word vereis om 'n skyfie op 'n wafer te skep, en dit neem meer as drie maande om van ontwerp tot produksie te gaan.Om die skyfie van die wafer te verwyder, word dit met 'n diamantsaag in individuele skyfies gesny.Hierdie skyfies, genaamd "bare die", word verdeel van 'n 12-duim wafer, die mees algemene grootte wat in halfgeleiervervaardiging gebruik word, en omdat die grootte van die skyfies verskil, kan sommige wafers duisende skyfies bevat, terwyl ander slegs 'n paar bevat. dosyn.
Hierdie kaal wafers word dan op 'n "substraat" geplaas - 'n substraat wat metaalfoelie gebruik om die inset- en uitsetseine van die kaal wafer na die res van die stelsel te rig.Dit word dan bedek met 'n "heat sink", 'n klein, plat metaal beskermende houer wat 'n koelmiddel bevat om te verseker dat die skyfie koel bly tydens werking.
besigheids profiel
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. vervaardig en voer sedert 2010 verskeie klein kies-en-plaas-masjiene uit. Deur voordeel te trek uit ons eie ryk ervare R&D, goed opgeleide produksie, wen NeoDen groot reputasie van die wêreldwye kliënte.
met wêreldwye teenwoordigheid in meer as 130 lande, die uitstekende werkverrigting, hoë akkuraatheid en betroubaarheid van NeoDenPNP masjienemaak hulle perfek vir R&D, professionele prototipering en klein tot medium bondelproduksie.Ons bied professionele oplossing van eenstop SBS-toerusting.
Voeg by: No.18, Tianzihu Laan, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Provinsie, China
Foon: 86-571-26266266
Postyd: 24-Apr-2022